發(fā)布時間：2023-03-23 15:15:56
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的碎石化技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】：公路工程；路面改造；施工技術(shù)
中圖分類號：X734文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
引言
隨著我國的經(jīng)濟的快速發(fā)展，許多基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求，加強基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)勢在必行。特別是在公路工程方面，公路的荷載量與日俱增，對原路面結(jié)構(gòu)的損壞也越來越重，加上水泥路面容易產(chǎn)生較多的縱橫縫，效果差、水分容易滲入。導(dǎo)致許多舊公路已經(jīng)不能夠滿足需求，例如很多低等級的公路滿足不了交通量需求，有的承受不了超載的需求而產(chǎn)生很多問題，這些問題不僅僅對我們的正常行駛產(chǎn)生影響，也會對我們的人身財產(chǎn)安全造成潛在威脅。因此，探究公路路面改造工程及施工技術(shù)具有非常重要的實踐意義。
一、舊路面狀況調(diào)查與評價
路面狀況調(diào)查與評價主要內(nèi)容包括原路面的歷史資料、路面破損狀況、路面結(jié)構(gòu)強度、經(jīng)濟性等四項內(nèi)容。
1、路面歷史資料調(diào)查與評價
路面歷史信息是確定路面破損的原因分析的重要依據(jù)，如果確定路面破損原因的可靠度越高，那么就更容易評價和選擇合適的維修方法。調(diào)查內(nèi)容包括舊瀝青路面的設(shè)計資料、竣工資料、維修與養(yǎng)護資料、施工資料、交通量等五類資料。
2、路面破損狀況調(diào)查與評價
路面破壞狀況主要是對舊路面進行詳細的外觀檢查，以評定給定區(qū)域的表面平整度、裂縫和缺陷。調(diào)查主要內(nèi)容有：表面缺陷、養(yǎng)護活動、裂縫、變形等四類破損。根據(jù)路面等級或?qū)嶋H情況，可選用先進快速的儀器進行調(diào)查或采用人工進行調(diào)查。
3、路面結(jié)構(gòu)強度調(diào)查與評價
路面強度、結(jié)構(gòu)強度、荷載能力或結(jié)構(gòu)能力的評估可以通過評價路面材料、路基和厚度，或直接通過現(xiàn)場來估計。舊瀝青路面結(jié)構(gòu)能力的觀測可通過破壞性或非破壞性方法來確定。破壞性方法有試鉆、試掘或取芯；非破壞性方法評價現(xiàn)有結(jié)構(gòu)能力，通常是通過確定在外加荷載作用下路面的反應(yīng)或彎沉進行的。
4、路面維修經(jīng)濟性評價
對可能采用的不同路面維修方法進行經(jīng)濟對比分析評價，分析各種方法路面設(shè)計使用年限內(nèi)的平均成本，包括路面維修成本、養(yǎng)護成本、路面殘值等。對于收費公路，還應(yīng)分析不同維修方法可能帶來的施工期間的車輛通行費的損失。
二、公路路面改造工程設(shè)計
1、對公路的類型進行正確的判斷是公路路面改造的前提，改造前應(yīng)對路面上行駛的車輛進行充分調(diào)查，并將其作為改造中施工工藝的選擇依據(jù)，確保改造后的路面能夠滿通的要求。公路可以分為多種，每一種公路的改造、施工要求都有較大的不同。例如國家公路一般為高速公路，因此其路面的承載能力就要比其他等級公路高，這樣才能滿足一些重載型貨車的交通需求。
2、記錄好路面的使用情況，這可以幫助我們對路面損壞情況有所了解，從而為編制概預(yù)算的提供依據(jù)，這對公路改造工程的成本控制表現(xiàn)的非常重要。通過以上調(diào)查，我們可以為公路的改造找到可遵循的依據(jù)。
3、路面平面和路面縱段面設(shè)計也是十分的重要，需要考慮的問題也非常多，比如在公路平面設(shè)計中，要結(jié)合原有的工程基礎(chǔ)，重視平面線形的均衡性，這一過程中還要充分考慮原路的極限指標(biāo)。
4、公路路面可采用的大修措施主要有三種：加鋪瀝青混凝土路面、加鋪新水泥混凝土面層和翻修。第一，加鋪瀝青混凝土面層在舊水泥混凝造中應(yīng)用較為普遍，它的優(yōu)點是施工方便，對交通影響小，工程造價較低，能有效改善舊路面的行車性能，但是容易產(chǎn)生折射裂縫；第二，在一些路面破損不是很嚴重的地方，用瀝青混凝土面層不經(jīng)濟，也影響路面的美觀，這種情形可以考慮柔性聚合物水泥砂漿罩面；第三，清除舊水泥混凝土面板，重做底基層、基層后鋪筑瀝青混凝土面層過程中要進行舊路面的破碎穩(wěn)固。
5、公路路面改造工程材料的選擇。混凝土在公路路面改造工程中應(yīng)用非常多，無論是它的強度還是其耐久度，或者其性價比都比較高。當(dāng)然，混凝土在公路改造工程中也存在一些問題，特別是在車輛過多過重的時候，一旦超出混凝土的承重極限，混凝土就會產(chǎn)生裂縫。所以，我們經(jīng)常在混凝土中加入外加劑來提高混凝土的強度上，從而減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，工程實踐表明，這種方式十分有效。
1、打裂壓穩(wěn)技術(shù)
該技術(shù)是采用破碎機將舊水泥混凝土路面每隔一段距離進行橫向打裂，使混凝土路面產(chǎn)生緊密的微裂紋，但不破壞原路面基層的板體性，打裂后的路面需經(jīng)過壓穩(wěn)，然后再加鋪一定厚度的瀝青混凝土。
2、碎石化技術(shù)
碎石化技術(shù)的目的是將水泥混凝土面板破碎成為較為均勻的顆粒，這種技術(shù)是將水泥混凝土破碎成為高強粒料基層，可以有效地避免瀝青混凝土加鋪層反射裂縫的產(chǎn)生。
3、破碎壓穩(wěn)技術(shù)
破碎壓穩(wěn)技術(shù)主要用于鋼筋混凝土路面，此種技術(shù)關(guān)鍵在于破壞鋼筋和混凝土之間的聯(lián)結(jié)，從而盡可能的減小裂縫和工作縫間的差異性位移。由于要破壞鋼筋和混凝土之間的聯(lián)結(jié)，破碎壓穩(wěn)要有很高的破碎力。
4、沖擊壓實技術(shù)
沖擊壓實技術(shù)是將舊公路水泥混凝土路面破碎、夯實穩(wěn)固后作為新加鋪路面的底基層，然后加鋪瀝青混凝土或者水泥混凝土結(jié)構(gòu)層。該技術(shù)主要是利用其作用深度以及沖擊能量大的特點，把舊水泥混凝土板打裂的同時將破裂后的板塊穩(wěn)固到土基或舊基層上。
四、共振碎石施工技術(shù)的運用
1、主要施工工藝：第一、壓穩(wěn)，共振破碎施工是使舊市政水泥混凝土路面被共振破裂，而不是粉碎。因此，將表面壓平、壓穩(wěn)即可，不可能也不必達到一般意義上的壓實。在工程中使用鋼輪振動壓路機進行合理地碾壓，將表面細小碎粒壓入裂縫。進一步提高破碎混凝土的模量，然后用水灌車在表面適量灑水，然后再進行振動碾壓；第二，共振破碎技術(shù)要在干燥的環(huán)境下進行，使破碎過程中產(chǎn)生的細小顆?？梢院痛诸w粒形成整體，提高整體強度。另外，干燥的環(huán)境可避免土基變軟以及瀝青混凝土面層產(chǎn)生水損害；第三，豎井、隔離帶邊緣以及交叉口的影響。道路由于遍布各種公用設(shè)施，施工環(huán)境比公路更為復(fù)雜。對于井蓋等構(gòu)造物應(yīng)提前在標(biāo)記的外側(cè)邊緣一定范圍內(nèi)提升共振破碎頭以越過井蓋。在該范圍外落下破碎頭再繼續(xù)進行破碎，以保證不影響豎井質(zhì)量。在道路以軟質(zhì)綠化帶、硬質(zhì)隔離帶而分幅的板塊兩側(cè)邊緣。由于破碎設(shè)備車輪的影響破碎頭無法打到這些部位，可采用相應(yīng)的高壓沖擊錘式破碎設(shè)備進行破碎。第四，凹處回填，舊路面碎石化完畢后不應(yīng)試圖平整路面以提高平整度，這樣會破壞碎石化以后的效果。在壓實前如果發(fā)現(xiàn)有5cm以上的凹處應(yīng)該采取一定方式進行回填，并保證其壓實后與周圍碎石化路面表面平整一致。在此需要確認凹處是否是由于土基不穩(wěn)定造成的，如果土基過于軟弱，則該區(qū)域需要按照軟弱地基的處理方法進行適當(dāng)合理的處理；第五，碎后的壓實的主要作用是將扁平顆粒進一步壓碎，并且穩(wěn)固下層塊料，為瀝青面層提供平整的表面。為了防止壓實過度應(yīng)避免在潮濕的條件下進行壓實操作，特別是在一些穩(wěn)定性比較差的位置。
2、面層加鋪瀝青混凝土方案
在施工中，我們通常使用原有的路面作為基層，其中，路面的結(jié)構(gòu)是指其上面的調(diào)平層、下層面以及上層面。我們在舊路面的改造過程中要注意根據(jù)路面標(biāo)高差的不同選擇不同的路面機構(gòu)。對于瀝青性能改善主要的方法是使用含有碎石比較多的密實性瀝青混合料級配，并使用水泥代替礦粉。
瀝青混凝土加鋪層就是設(shè)計的瀝青加鋪層厚度，這層厚度由防反射裂縫以及行車荷載兩個因素控制。在施工過程中，要確保加鋪的厚度指的是加鋪層的最小厚度，這一過程技術(shù)性要求較高，特別是對減少反射裂縫要求。需要注意的是，由于我國目前尚沒有關(guān)于這方面的相關(guān)規(guī)范，所以我們可以依照國外的方法對其進行計算。水泥混凝土面板具有較高強度，將其作為基層，強度一般情況下沒有問題，主要是為了防止產(chǎn)生反射裂縫。防止反射裂縫的措施大致主要分為：設(shè)置中間夾層、增設(shè)補強層以及改善瀝青罩面性能。
公路水泥混凝土路面碎石化后會產(chǎn)生許多貫穿板厚的裂縫，這些裂縫為以后水分的通過提供了通道，雖然有表面撤布透層油的預(yù)防措施，但是還是不能完全避免水分在碎石化層下的聚集，因此采用密級配瀝青混凝土以防止水分從路表進入。
當(dāng)公路基層處于比較不穩(wěn)定的情況時，需要慎重采用碎石化工藝，對于存在局部基層不穩(wěn)定的情況，需要通過有效地處治來提高基層的穩(wěn)定性，然后進行碎石化施工。對于顆粒粒徑偏大的情況，主要出發(fā)點是從結(jié)構(gòu)組合角度提出合理結(jié)構(gòu)層類型以進一步降低反射裂縫出現(xiàn)的可能。粒徑偏小時，則需要提出能抵抗瀝青層底疲勞開裂的結(jié)構(gòu)層類型和組合模式。
從工藝總體上看，這一工序要占用相對較多的時間，但是這種時間耗費是必需的。通過對基層不穩(wěn)定部位的處治，可以消除未來加鋪結(jié)構(gòu)的安全隱患，為加鋪結(jié)構(gòu)的長期使用提供保證。
結(jié)語
我國目前仍以公路為最主要的交通運輸方式，因此公路的質(zhì)量尤為重要。我國有些公路由于以前在設(shè)計方面的不合理性，或者是由于建設(shè)年代久遠，使用年份太久，或者是建造時質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)沒達到等而導(dǎo)致路面狀況不佳。公路路面的改造工作會越來越多，由于在改造過程中存在很多不利因素的影響，導(dǎo)致了我們在改造過程中會出現(xiàn)很多的問題，面對這些問題我們應(yīng)多思考、多學(xué)習(xí)，并且善于總結(jié)，對舊路改造的過程中要講求科學(xué)、不斷地總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)、運用新技術(shù)、新材料和新手段，爭取為人們創(chuàng)造一個更好的生活環(huán)境。只有這樣才能夠確保公路適應(yīng)新時代的需求，進而為我國的快速發(fā)展起到積極地促進作用。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：水泥-泡沫瀝青半柔性混合料；應(yīng)力吸收層；反射裂縫；舊水泥混凝土加鋪
1 引言
近年來，我國許多地區(qū)都將面臨舊水泥混凝土路面改造成瀝青路面的任務(wù)，即“白改黑”，部分水泥路面進行“白改黑”過程中，常常遇到在穿鎮(zhèn)路段無法進行碎石化施工，否則會對公路附近房屋等構(gòu)造物產(chǎn)生影響；同時有些水泥路面損壞較少，仍有很高的強度，將其拆除或碎石化會造成一定的浪費。因此，在舊水泥混凝土面層上加鋪瀝青混凝土層是改善路面使用性能和提高承載能力的一項行之有效的措施。但在水泥混凝土路面與瀝青面層之間應(yīng)增設(shè)半柔性基層，以減少反射裂縫。較厚的半柔性基層，一方面可以減少舊路面結(jié)構(gòu)的溫度變化，降低接縫處瀝青加鋪層的溫度拉（彎拉）應(yīng)力；另一方面可以增加路面結(jié)構(gòu)的彎曲剛度，降低接縫處的彎沉及彎沉差，減少加鋪層的剪切應(yīng)力。
1技術(shù)原理
本文在常用泡沫瀝青冷再生技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了水泥-泡沫瀝青新型半柔性材料，是通過增加骨料、細料以及水泥的含量，使得骨料形成一定骨架結(jié)構(gòu)，使其可以具有較好的抗剪性能與抗壓性能，同時使增加的水泥及細料與瀝青可以形成更多的膠漿，來填充骨架結(jié)構(gòu)形成的空隙，使其可以具有較好的密實性與水穩(wěn)性能，通過與兩種常用泡沫瀝青混合料來進行對比試驗，發(fā)現(xiàn)其具有良好的密實性和水穩(wěn)性能，較好的抗拉性能，較高的抗壓強度以及較高的抗剪強度，并對材料的設(shè)計方法進行了研究。最后，在系統(tǒng)全面對舊水泥混凝土路面現(xiàn)有狀況調(diào)查與評價的基礎(chǔ)上，采用三維有限元力學(xué)分析模型，分析水泥混凝土路面加鋪瀝青面層結(jié)構(gòu)的影響因素，得出加鋪設(shè)計范圍值，再依托湖州市國道318南潯段舊水泥混凝土路面改造鋪筑試驗路，對其試驗路施工進行質(zhì)量控制與檢測，發(fā)現(xiàn)其可有效防止雨水下滲，提高路面水穩(wěn)性能，同時能獲得較高承載性與較高韌性，有效吸收應(yīng)力，可較好地緩解反射裂縫的出現(xiàn)，取得了成功應(yīng)用，最終形成了舊水泥路面加鋪水泥-泡沫瀝青半柔性應(yīng)力吸收層技術(shù)。
2 工程應(yīng)用
2.1工程概況
本文依托國道318南潯段（樁號K127+675至K127+795的右幅兩車道和左幅兩車道）舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層改造工程，于2011年10月鋪筑水泥-泡沫瀝青半柔性材料作為應(yīng)力吸收層的試驗路。
318國南潯段位于浙江省湖州市南潯區(qū)，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為一級公路，雙向六車道，設(shè)計速度80公里/h，路基全寬32m。其中，原水泥路面結(jié)構(gòu)為：30cm水泥混凝土面層+30cm粉煤灰三渣基層+15cm礫石墊層。
2.2材料設(shè)計
2.2.1混合料
2.2.1.1 級配
本文在常用泡沫瀝青冷再生技術(shù)的基礎(chǔ)上，對水泥-泡沫瀝青半柔性混合料物理力學(xué)性能和混合料設(shè)計進行了試驗研究，并得出水泥-泡沫瀝青半柔性混合料級配范圍，如表1所示。
由圖1可見，試驗路段1～4的壓實度檢測結(jié)果表明，其壓實度均能滿足大于等于98%的要求，這是由于混合料中水泥-泡沫瀝青形成的膠漿，可以更好發(fā)揮膠結(jié)料的作用，較好填充骨料間的空隙，形成較的地密實結(jié)構(gòu)，進而使得半柔性材料應(yīng)力吸收層具有了較好的壓實度，獲得了良好的密實性。其中，相比同一車道的試驗路段，添加了2.2%水泥的路段2和3的壓實效果更好，壓實度分別達到了99.1%和99.5%。
2.4.2 25℃劈裂強度
對半柔性應(yīng)力吸收層混合料進行25℃劈裂強度檢測，試驗結(jié)果見圖2。
由圖2可見，試驗路段1～4的25℃劈裂強度檢測結(jié)果均滿足了強度要求，這是由于半柔性混合料中適當(dāng)增加的細料與水泥，能與瀝青形成更多的瀝青膠漿，可較好粘結(jié)互相嵌擠骨料的緣故，進而半柔性材料可以具有較好的抗拉性能，提高了路面的抗拉性能，達到了緩解反射裂縫的目的。
2.4.3 25℃干濕劈裂強度比
對半柔性應(yīng)力吸收層混合料進行25℃干濕劈裂強度比檢測，結(jié)果見圖3所示。
由圖3可見，試驗路段1～4的25℃干濕劈裂強度比檢測結(jié)果均滿足了要求，這是由于半柔性混合料，其適當(dāng)增加的細料和水泥，已經(jīng)較好填充骨料空隙的緣故，進而使其能夠獲得的較好的水穩(wěn)性能，進而半柔性應(yīng)力吸收層具有了較好的水穩(wěn)性能，可有效防止雨水下滲，提高了整個加鋪路面的水穩(wěn)性能。同時，相比同一車道的試驗路段，添加了2.2%水泥的路段2和3的25℃干濕劈裂強度比檢測結(jié)果更好，分別達到了89%和87%，這說明適當(dāng)增加的水泥用量可以更好增強材料的水穩(wěn)定性。
2.4.4 馬歇爾穩(wěn)定度
對半柔性應(yīng)力吸收層混合料進行馬歇爾穩(wěn)定度檢測，結(jié)果見圖4所示。
由圖4可見，試驗路段1～4的馬歇爾穩(wěn)定度檢測結(jié)果均滿足要求，但相比于低水泥用量下的半柔性材料，摻加2.2%水泥用量的半柔性材料的路段2和3的檢測結(jié)果相對較高，這是由于其適當(dāng)增加的水泥，使其活性得到充分體現(xiàn)，起到了明顯的膠結(jié)料作用的緣故，進而在與瀝青的交互作用下，混合料的剛度得到明顯提升，進而會提升了半柔性混合料的高溫穩(wěn)定性能，在摻加2.2%水泥用量下，其可以具有較好的高溫穩(wěn)定性能，因此，適當(dāng)增加水泥用量，可以使其應(yīng)力吸收層具有較好高溫穩(wěn)定性能。
2.4.5 20℃無側(cè)限抗壓模量
試驗路采用頂面法對半柔性應(yīng)力吸收層混合料進行20℃無側(cè)限抗壓模量檢測，結(jié)果見圖5所示。
由圖5可見，試驗路段1～4的20℃無側(cè)限抗壓模量檢測結(jié)果，均在900～1300MPa之間，達到了半柔性材料的性能要求。這說明半柔性混合料可以具有較好的韌性特點，這是由于半柔性混合料，由于其有相對較多的瀝青和水泥，使其剛性和柔性得到了充分體現(xiàn)，起到了明顯的膠結(jié)料作用的緣故，進而在水泥與瀝青的交互作用下，使其混合料具有了半柔性材料的特性。同時，相比低水泥用量，但當(dāng)水泥含量進一步增加，其模量值可能超過半剛性基層材料，最終使其半柔性的特征喪失，因此，應(yīng)合理控制水泥的用量，以使得這種半柔性混合料能夠獲得理想的剛性和韌性，從而到達了緩解路面反射裂縫的目的。
2.4.6 凍融劈裂強度比
對半柔性應(yīng)力吸收層混合料進行凍融劈裂強度比檢測，結(jié)果見圖6所示。
由圖6可見，試驗路段1～4的凍融劈裂強度比檢測結(jié)果均在70%之上，滿足設(shè)計要求。這說明半柔性混合料可以具有較好的低溫穩(wěn)定性能。但相比摻加了1.8%水泥同一路段的半柔性材料，摻加了2.2%水泥的路段2和3的凍融劈裂強度比檢測結(jié)果較低，這是說明在隨著水泥用量下增加同時，其低溫穩(wěn)定性能會下降響，因此，在適當(dāng)增加水泥用量，在使得這種半柔性混合料能夠獲得理想的剛性和韌性的同時，也應(yīng)該合理控制水泥的用量，以提高路面的低溫穩(wěn)定性能，增加路面防反射裂縫的能力。
2.4.7 彎沉
為了評價試驗路各路段的承載能力，在半柔性應(yīng)力吸收層施工完畢后7天對試驗路段半柔性應(yīng)力吸收層頂面進行了彎沉檢測。選用5.4m貝克曼梁式彎沉儀測定，由汽車后輪軸載l00KN的標(biāo)準(zhǔn)軸載進行量測，根據(jù)事先標(biāo)記，將汽車后輪接地點中心靠近相鄰兩塊板橫縫邊緣，且沿前進方向左后輪靠近板的縱向縫附近，貝克曼梁的測頭端置于兩輪間靠近橫縫的邊緣。沿著行車方向，左后輪所測為板角彎沉，右后輪所測為板邊彎沉，結(jié)果見圖7所示。
由圖7可見，試驗路段1～4的彎沉檢測結(jié)果，最大值為0.28mm，最小值為0.08mm。這是由于半柔性混合料，通過增加適當(dāng)?shù)墓橇希軌蛐纬梢欢ü羌芙Y(jié)構(gòu)，具有較高的承載強度。
3結(jié)論
本文闡述了舊水泥路面加鋪水泥-泡沫瀝青半柔性應(yīng)力吸收層的技術(shù)原理，并結(jié)合工程應(yīng)用，介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、材料設(shè)計方法以及施工技術(shù)中的質(zhì)量檢測結(jié)果。從試驗路的檢測結(jié)果來看，舊水泥路面加鋪半柔性應(yīng)力吸收層的技術(shù)，到達了較為滿意的效果，具有廣闊的推廣應(yīng)用價值。
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